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FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 
 
 
 
“IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE MONITOREO GEOTÉCNICO 
INTEGRAL PARA EVALUAR EL COMPORTAMIENTO DE TALUDES 
EN LA MINA ANTAPACCAY REGIÓN CUSCO -2017” 
 
 
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: 
 INGENIERO CIVIL 
 
 
 
AUTOR: 
WALTER MANUEL REA OLIVARES 
 
 
 
ASESOR 
M.Sc. FELÍX GERMÁN DELGADO RAMÍREZ 
 
 
 
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN 
ADMINISTRACIÓN Y SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN 
 
 
 
 
 
LIMA - PERU 
 
 
2017
i 
 
PÁGINA DEL JURADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
…………………………………………….. 
Dr. Abel Alberto Muñiz Paucarmayta 
PRESIDENTE 
…………………………………………….. 
M.Sc. Félix Germán Delgado Ramírez 
SECRETARIO 
…………………………………………….. 
M.Sc. Carlos Mario Fernández Díaz 
VOCAL 
ii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
A la Divina Providencia por brindarme la 
oportunidad de llegar a concluir esta 
etapa tan importante de mi vida, 
A mi esposa Ana Whang e hijas Andrea 
Rea y Alejandra Rea, porque son mi 
inspiración de vida. 
A mis mentores Javier Pérez Albela y 
Manuel García Rosell por sus valiosos 
consejos y enseñanzas. 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
AGRADECIMIENTO 
A mis padres Wilfredo E. Rea Sipán y 
Raquel Olivares de Rea por educarme 
con valores y ejemplos de superación 
constante. 
A mis hermanos Kattya y Wilfredo que me 
motivan a alcanzar sueños que compartiré 
más adelante. 
A mis familiares por su apoyo 
incondicional: Nancy, Lorenzo, Bertha, 
Hugo, Olga, Miriam, Marlene, Blanca, 
Orlando, Zoila y a los que ya partieron 
Gera, Julio, Carlos, Alejandrina y Raquel. 
A mis amigos de mí centro laboral a 
quienes considero como mi segunda 
familia César, Domingo y Carmen. 
A los docentes de la Universidad en 
especial a los maestros Teresa Gonzales, 
Martha Ames, Abel Muñiz, Félix Delgado 
y Carlos Fernández por demostrar su 
profesionalismo, entrega y dedicación por 
la enseñanza a los demás. 
A mis amigos de las mineras quienes me 
motivaron a realizar esta investigación 
con la finalidad de comprender su labor 
sacrificada en mina. 
Y de manera especial a Química Suiza 
por haberme permitido desarrollarme 
durante estos últimos 18 años a nivel 
personal y profesional, gracias Milan, 
Frank y Hans. 
iv 
 
DECLARATORIA DE AUTENTICIDAD 
 
 
Yo Walter Manuel Rea Olivares con DNI N° 15300965, a efecto de cumplir con las 
disposiciones vigentes consideradas en el Reglamento de Grados y Títulos de la 
Universidad César Vallejo, Facultad de Ingeniería, escuela de ingeniería civil, 
declaro bajo juramento que toda la documentación que acompaño es veraz y 
auténtica. 
 
Así mismo, declaro también bajo juramento que todos los datos e información 
que se presenta en la presente tesis son auténticos y veraces. 
 
En tal sentido asumo la responsabilidad que corresponda ante cualquier falsedad, 
ocultamiento u omisión tanto de los documentos como de información aportada 
por lo cual me someto a lo dispuesto en las normas académicas de la Universidad 
César Vallejo. 
 
Lima, 22 de Julio del 2017. 
 
 
 
 
 
 
 
Walter Manuel Rea Olivares 
DNI N° 15300965 
 
 
 
v 
 
PRESENTACIÓN 
 
Señores miembros del Jurado: 
 
En cumplimiento del reglamento de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil, 
presento el proyecto de investigación titulado: “Implementación del sistema de 
monitoreo geotécnico integral para evaluar el comportamiento de taludes en la 
mina Antapaccay, región Cusco - 2017”. 
 
El desarrollo de esta investigación se debe a que cada año se registran una serie 
de accidentes fatales en las minas, por lo que se exige mayor seguridad, es 
sabido que para el diseño de los taludes se emplea el factor de seguridad el cual 
no permite tener un 100% de certeza sobre todos parámetros geotécnicos y los 
esfuerzos que actuaran en la vida de los taludes, por lo que se hace necesario 
emplear actualmente las probabilidades de falla, lo que implica estar prevenidos y 
para ello se debe aplicar el monitoreo. Esto exige el uso de un mayor número de 
instrumentos geotécnicos, lo que trae como consecuencia, la dificultad en el 
procesamiento de los datos, debido a la elevada frecuencia de lecturas, 
tornándose, en un gran problema. Los resultados obtenidos en esta investigación 
cumplen con el objetivo general que es implementar el sistema de monitoreo 
geotécnico integral en un servidor WEB externo, el cual permite integrar los datos 
de los sensores, procesarlos y obtener información relevante en tiempo real para 
la toma de decisiones. 
La presente investigación se ha estructurado en siete capítulos. En el Capítulo I se 
indicó la realidad problemática, trabajos previos, teorías relacionadas al tema, 
formulación al problema, justificación, hipótesis y objetivo; en el Capítulo II se 
ubicó el diseño de la investigación, las variables y su operacionalización, la 
población y muestra, técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y 
confiabilidad, método de análisis de datos y aspectos éticos; en el Capítulo III se 
indicaron los resultados; en el Capítulo IV se encuentra la discusión; en el 
Capítulo V se establecieron las conclusiones; en el Capítulo VI se plasmaron las 
recomendaciones; en el Capítulo VII se indicaron las referencias bibliográficas y 
finalmente se colocaron los anexos. 
Walter Manuel Rea Olivares 
vi 
 
ÍNDICE 
PÁGINA DEL JURADO i 
DEDICATORIA ii 
AGRADECIMIENTO iii 
DECLARATORIA DE AUTENTICIDAD iv 
PRESENTACIÓN v 
ÍNDICE vi 
ÍNDICE DE TABLAS ix 
ÍNDICE DE FIGURAS x 
RESUMEN xiii 
ABSTRACT xiv 
I. Introducción 1 
1.1 Realidad problemática 4 
1.2 Trabajos previos 8 
1.2.1 Internacionales 8 
1.2.2 Nacionales 10 
1.3 Teorías relacionadas al tema 13 
1.3.1 Sistema de monitoreo geotécnico integral 13 
1.3.1.1 Procedimientos para implementar un sistema 14 
1.3.1.2 Características de los sensores de monitoreo 21 
1.3.1.3 Generar mapas de riesgos con el sistema 38 
1.3.1.4 Dimensiones e indicadores del sistema de monitoreo 50 
1.3.2 Comportamiento de los taludes en los macizos rocosos 51 
1.3.2.1 Ensayos de laboratorio de resistencia y deformabilidad 56 
1.3.2.2 Resistencia, mecanismos de rotura 58 
1.3.2.3 Discontinuidades, tipos, características 65 
1.3.2.4 Estabilidad de taludes en el macizo rocoso. 70 
1.3.2.5 Dimensiones e indicadores: Comportamiento de taludes 77 
1.3.3 Software de procesamiento de datos 78 
1.3.4 Marco conceptual 79 
1.4 Formulación al problema 80 
1.4.1 Problema general 80 
1.4.2 Problemas específicos 80 
1.5 Justificación del estudio 81 
1.6 Hipótesis 82 
1.6.1 Hipótesis general 82 
1.6.2 Hipótesis específicas 82 
vii 
 
1.7 Objetivo 83 
1.7.1 Objetivo general 83 
1.7.2 Objetivos específicos 83 
II. Método 84 
2.1 Diseño de investigación 84 
2.1.1 Método de investigación 84 
2.1.2 Tipo de investigación 84 
2.1.3 Nivel de investigación 84 
2.1.4 Diseño de la investigación 85 
2.2 Variables, operacionalización 86 
2.2.1 Variables 86 
2.2.2 Operacionalización de las variables 87 
2.3 Población y muestra 89 
2.3.1 Población 89 
2.3.2 Muestra 89 
2.3.3 Muestreo 89 
2.4 Técnica e instrumentos de recolección de datos, validez y confiabilidad 90 
2.4.1 Técnicas de recolección de datos 90 
2.4.2 Instrumentos de recolección de datos 90 
2.4.3 Validez 91 
2.4.4 Confiabilidad 93 
2.5 Métodos de análisis de datos 94 
2.6 Aspectos éticos 94 
III. Resultados 95 
3.1 Descripción de la zona estudio 95 
3.2 Recopilación de información y análisis de datos: Pre Prueba 97 
3.3 Procedimientos para implementar un sistema 104 
3.4 Características de los sensores de monitoreo 106 
3.5 Generación de mapas de riesgos 109 
3.6 Recopilación de información y análisis de datos: Pos Prueba 111 
3.7 Implementación de un Sistema de Monitoreo Geotécnico Integral 118 
IV. Discusión 119 
4.1 Discusión 1 119 
4.2 Discusión2 120 
4.3 Discusión 3 121 
4.4 Discusión 4 121 
 
viii 
 
V. Conclusiones 123 
5.1 Conclusión 1 123 
5.2 Conclusión 2 123 
5.3 Conclusión 3 123 
5.4 Conclusión 4 124 
VI. Recomendaciones 125 
6.1 Recomendación 1 125 
6.2 Recomendación 2 125 
6.3 Recomendación 3 125 
6.4 Recomendación 4 126 
6.5 Recomendación 5 126 
VII. Referencias bibliográficas 127 
Anexos: 131 
Anexo A. Instrumentos 131 
Anexo B. Validación de instrumentos 138 
Anexo C. Matriz de consistencia 139 
Anexo D. Plano de instrumentación y registro fotográfico 141 
Anexo E. Arquitectura del sistema implementado 143 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1.1: Instrumentos utilizados y sus aplicaciones en el monitoreo 22 
Tabla 1.2: Umbrales de alertas 46 
Tabla 1.3: Criterios de alertas geotécnicas en el tajo 47 
Tabla 1.4: Propiedades de la matriz rocosa y métodos para su determinación 54 
Tabla 1.5: Valores de cohesión y ángulo de fricción de algunas rocas 56 
Tabla 1.6: Tipos de discontinuidades 65 
Tabla 1.7: Criterios de rotura 70 
Tabla 1.8: Resistencia de la roca, cohesión y ángulo de fricción 72 
Tabla 1.9: Grado de resistencia de la roca 76 
Tabla 1.10: Discontinuidad 76 
Tabla 1.11: Espaciamiento 76 
Tabla 1.12: Persistencia 76 
Tabla 1.13: Agua 77 
Tabla 1.14: Relleno 77 
Tabla 1.15: Rugosidad 77 
Tabla 2.1: Recolección de datos, mediante técnicas e instrumentos 91 
Tabla 2.2: Rango de validación de expertos 92 
Tabla 3.1: Sensores utilizados en la etapa pre prueba de la investigación 103 
Tabla 3.2: Resultados del indicador estrategias de monitoreo 104 
Tabla 3.3: Resultados del indicador sistemas de comunicación 105 
Tabla 3.4: Resultados del indicador criterios para la ubicación de los instrumentos 105 
Tabla 3.5: Resultados del indicador características de los sensores de monitoreo 106 
Tabla 3.6: Resultados del indicador tipos de sensores de monitoreo 107 
Tabla 3.7: Resultados del indicador técnicas de monitoreo 107 
Tabla 3.8: Resultados del indicador módulos del sistema 109 
Tabla 3.9: Resultados del indicador umbrales de monitoreo 110 
Tabla 3.10: Resultados del indicador mapas de riesgos 110 
 
 
 
 
x 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1.1: Reporte de accidentes mortales en las minas del Perú. 6 
Figura 1.2: Mega deslizamiento registrado en la mina Bingham Canyon. 7 
Figura 1.3: Perfil de la zona del deslizamiento y camiones sepultados. 7 
Figura 1.4: Física I. Gráfica de desplazamiento, velocidad y aceleración. 17 
Figura 1.5: Desplazamiento acumulado vs tiempo 18 
Figura 1.6: Desplazamiento incremental vs tiempo 19 
Figura 1.7: Velocidades media, instantánea e incremental 21 
Figura 1.8: Forma de medición del radar satelital 24 
Figura 1.9: Imagen de Lima, desplazamientos de enero 2015 a julio 2016 25 
Figura 1.10: Tecnologías de radar terrestre SAR - RAR 26 
Figura 1.11: Monitoreo de bancos con el radar SAR 27 
Figura 1.12: Radar móvil SAR 28 
Figura 1.13: Mapa de riesgos y alertas generadas por el radar terrestre. 28 
Figura 1.14: Sistema de monitoreo con radares SAR e InSAR. 29 
Figura 1.15: Datos registrados por las estaciones totales 30 
Figura 1.16: Flujo de trabajo con las estaciones totales 32 
Figura 1.17: Complementariedad de tecnologías radar y estaciones totales. 33 
Figura 1.18: Diagrama de monitoreo con GNSS / GPS. 34 
Figura 1.19: Extensómetro digital. 35 
Figura 1.20: Estación meteorológica digital 37 
Figura 1.21: Técnicas de caracterización y monitoreo. 37 
Figura 1.22: Métodos más utilizados para los sistemas de monitoreo 38 
Figura 1.23: Esquema de integración de sensores de monitoreo. 39 
Figura 1.24: Interfaces de los módulos móviles del sistema de monitoreo 40 
Figura 1.25: Interfaz de distribución de todos los sensores de monitoreo. 41 
Figura 1.26: Gráficas de las variables de control. 42 
Figura 1.27: Matriz de estadística descriptiva. 43 
Figura 1.28: Gráficas de correlación y sensibilidad de datos de instrumentos. 44 
Figura 1.29: Histograma. 44 
Figura 1.30: Gráficas escaladas de varios instrumentos. 45 
Figura 1.31: Condiciones de desplazamientos 46 
Figura 1.32: Realidad aumentada para visualización de instrumentos. 48 
Figura 1.33: Realidad virtual control de tránsito en mina 48 
Figura 1.34: Sala de control de monitoreo 49 
Figura 1.35: Gráfica de ladera y talud 51 
xi 
 
Figura 1.36: Origen geológico de las rocas 52 
Figura 1.37: Esfuerzos a los que son sometidos los testigos en laboratorio 56 
Figura 1.38: Diagrama de la cámara para ensayos triaxiales. 58 
Figura 1.39: Grafica de las curvas de esfuerzo-deformación. 59 
Figura 1.40: Rotura por esfuerzo cortante de un talud. 60 
Figura 1.41: Modelo de comportamiento tensión-deformación. 61 
Figura 1.42: Comportamiento tensión-deformación. 61 
Figura 1.43: Ley de Hooke: Deformación elástica – plástica. 62 
Figura 1.44: Comportamiento elástico y plástico. 62 
Figura 1.45: Comparación entre esfuerzo deformación y resistencia 63 
Figura 1.46: Envolventes de Mohr-Coulomb, tangenciales y normales 64 
Figura 1.47: Envolventes de rotura de Hoek and Brown aplicado a la roca 64 
Figura 1.48: Características de las discontinuidades 66 
Figura 1.49: Gráfica de corte de discontinuidades planas 67 
Figura 1.50: Dilatancia 67 
Figura 1.51: Gráfica de deslizamiento sobre un plano inclinado 68 
Figura 1.52: Perfiles de Barton y Choubey. 69 
Figura 1.53: Criterios de falla para los macizos rocosos 72 
Figura 1.54: Tipos de rotura 73 
Figura 1.55: Métodos de análisis de estabilidad de taludes 74 
Figura 1.56: Mapa conceptual de las funciones de Excel 78 
Figura 1.57: Diagrama de funcionalidad del sistema de monitoreo integral 78 
Figura 3.1: Sectores del tajo 95 
Figura 3.2: Radar IBIS Rover 97 
Figura 3.3: Datos registrados por el radar IBIS Rover 98 
Figura 3.4: Datos registrados por las estaciones totales robotizadas y GeoMoS 99 
Figura 3.5: Información estadística de las mediciones con estaciones totales 100 
Figura 3.6: Datos registrados y procesados de los piezómetros 101 
Figura 3.7: Datos y procesados de las estaciones meteorológicas 102 
Figura 3.8: Diagrama de integración del sistema de monitoreo integral 111 
Figura 3.9: Mapa 2D de integración de todos los sensores 112 
Figura 3.10: Resultados mediante graficas estadísticas y series temporales 112 
Figura 3.11: Resultados de series temporales de desplazamientos,velocidades 113 
Figura 3.12: Resultados estadísticos de los sensores seleccionados en el mapa 113 
Figura 3.13: Resultados del análisis de estabilidad por métodos probabilísticos 114 
Figura 3.14: Dispositivos móviles para el registro de datos de campo 115 
Figura 3.15: Interfaz donde se ingresar los umbrales de monitoreo 115 
xii 
 
Figura 3.16: Mapa de riesgo de acuerdo a umbrales definidos 116 
Figura 3.17: Desde cualquier móvil conectado se ven mapas de riesgos 116 
Figura 3.18: Generación de reportes automáticos en minutos 117 
Figura 3.19: Sala de control de monitoreo 24 X 7. 117 
Figura 3.20: Esquema de integración y gestión de monitoreo eficiente. 118 
Figura 8.1: Plano de instrumentación 141 
Figura 8.2: Registro de equipos de monitoreo en mina. 142 
Figura 8.3: Arquitectura del sistema de monitoreo geotécnico integral. 143 
 
 
 
 
 
 
xiii 
 
RESUMEN 
 
 Implementación del sistema de monitoreo geotécnico integral para evaluar el 
comportamiento de taludes en la mina Antapaccay, región Cusco, 2017, es el 
título de la investigación que tuvo como objetivo integrar los datos de los sensores 
de monitoreo como radares, estaciones totales, piezómetros, estaciones 
meteorológicas, entre otros, con la finalidad de centralizarlos en una sola base de 
datos procesarlos y analizarlos. 
 El diseño de la investigación fue cuasi experimental de tipo aplicada, la 
población estuvo conformada por el monitoreo a los 15 bancos del tajo abierto de 
la mina y su muestra fue considerada igual a la población ya que se requería 
controlar todos los taludes. Para el procesamiento de los datos en la etapa pre 
prueba se emplearon los programas propios de algunos equipos y para otros 
instrumentos se realizó el procesamiento manual con el software Microsoft Excel; 
mientras que en la etapa pos prueba se emplearon los módulos del sistema 
integrador SHMS. 
 Los resultados obtenidos permitieron arribar a las conclusiones del estudio 
logrando determinar que la implementación del sistema de monitoreo geotécnico 
integral en un servidor WEB externo, permitió procesar automáticamente los datos 
de los sensores, generando los mapas de riesgos, alertas tempranas y reportes 
automáticos, mejorando así el tiempo de la generación de los resultados de días a 
minutos, cumpliéndose de manera precisa y eficiente con el monitoreo integral 
que exige el Ministerio de Energía y Minas mediante el D.S. 024-2016-EM. 
 Palabras claves: Sistema, monitoreo, sensores, desplazamiento, 
riesgos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiv 
 
ABSTRACT 
 
 Implementation of the system of geotechnical integral monitoring to evaluate 
the behavior of banks in the mine Antapaccay, region Cusco, 2017, is the titule of 
the investigation that had as aim integrate the information of the sensors of 
monitoring like radars, total stations, piezómetros, meteorological stations, 
between others, with the purpose of centralizing them in an alone database. 
 The design of the investigation was cuasi experimentally of type applied, the 
population was shaped by 15 banks of the slit opened of the mine and its sample 
was considered to be equal to the population since it is needed to monitor all the 
banks; for the processing of the information in the stage pre test there were used 
the own programs of some equipments and for other instruments the manual 
processing realized with the software Microsoft Excel; whereas in the stage pos 
test there were used the modules of the system SHMS. 
 The obtained results allowed to arrive at the conclusions of the study 
managing to determine that the implementation of the system of geotechnical 
integral monitoring, it allows to process automatically the information of the 
sensors, generating real time the maps of risks, early alerts and automatic reports, 
improving this way the time of the generation of the results from days to minutes, 
being fulfilled in a precise and efficient way by the integral monitoring that 
demands the Department of Energy and Mines by means of the D.S. 024-2016-
EM. 
 Key words: System, monitoring, sensors, displacement, risks.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
I. Introducción 
 Los deslizamientos ocasionan millones de dólares en daños y pérdidas a las 
operaciones mineras, debido a la presencia de factores desencadenantes que 
predominan el equilibrio de los taludes de los macizos rocosos, los cuales 
someten a las operaciones mineras a riesgos altos. 
 Asimismo, la presencia de discontinuidades o fallas en los macizos rocosos, 
generan que sus propiedades físicas y mecánicas sean anisótropas, 
heterogéneas y discontinuas, permitiendo que las fuerzas ejercidas den lugar a 
cambios en su condición mecánica de las rocas, produciendo una serie de 
consecuencias internas, como la transformación de su estado tensional, 
deformaciones y desplazamientos. 
 Del mismo modo el diseño de los taludes se basa en la determinación del 
factor de seguridad, mediante el cual es imposible tener 100% de certeza sobre 
todos los parámetros geotécnicos de un macizo rocoso y aún más respecto a los 
esfuerzos que actuarán en diversas etapas de la vida de una mina. 
 Es por estas razones, que actualmente, las entidades fiscalizadoras del 
Estado y las compañías auditoras exigen a las mineras, la instalación de más 
sensores y programas de monitorización que permitan proporcionar información 
del comportamiento de los taludes, detectando tempranamente probabilidades de 
falla e inestabilidad, evitando que los potenciales colapsos ocasionen victimas 
mortales y pérdidas económicas. 
 De acuerdo a las nuevas exigencias un gran problema es procesar y analizar 
los datos generados por los sensores, debido a su gran cantidad de datos, la 
elevada frecuencia de lecturas y los diferentes estándares de comunicación que 
causan la descentralización de los datos, no pudiendo generar información 
relevante, rápida y eficiente. 
 Esta investigación tiene como objetivo principal brindar la solución mediante 
el establecimiento de un sistema de monitoreo geotécnico integral, el cual permite 
incorporar a una sola base de datos, todos los datos de los sensores de 
monitoreo, procesarlos y extraer información notable para la toma de decisiones. 
2 
 
 Los datos de monitoreo del tajo de la mina fueron proporcionados por el 
personal de la mina, integrándose así los datos de los sensores radares, 
estaciones totales robotizadas, piezómetros y estaciones meteorológicas, en un 
única servidor WEB externo logrando monitorear todos los taludes de la mina. 
 Además de integrar los sensores de monitoreo también se ha implementado 
un módulo para integrar los sensores manuales y permitir gestionar de forma 
inteligente el seguimiento de todas las actividades de monitoreo e inspección de 
las estructuras y activos relacionados a diversas áreas de la mina. 
Igualmente con los otros módulos del sistema se puede procesar el análisis 
estadístico descriptivo y probabilístico de eventos futuros; visualizar los datos de 
monitoreo en planos 2D y 3D; generar los mapas de riesgos; generar las alertas 
tempranas y reportes automáticos. 
Con los datos integrados en una sola base de datos, se pueden conocer 
las variables de control de las propiedades mecánicas del macizo rocoso como 
son los desplazamientos, velocidades y aceleraciones, permitiendo analizar e 
interpretar el comportamiento de los taludes, para identificar las zonas inestables, 
pronosticar el tiempo de colapso y el potencial trayecto de la falla. 
De esta manera se debe establecer las medidas de estabilidad, con la 
finalidad de tener el riesgo vigilado durante la vida del proyecto minero, no 
dañando a los equipos y a los trabajadores de la mina, con lo cual se reducen los 
costos, se procesa mayor volumende mineral, se hace una explotación sostenible 
durante la vida de la mina garantizando los planes de minado y sobre todo se 
mejora la seguridad en la operación minera. 
Este trabajo de investigación se compone de siete capítulos, siendo el 
primero la introducción, en la cual se presenta la realidad problemática; los 
antecedentes internacionales y nacionales que presentan información sobre las 
variables de la investigación; las teorías relacionadas al tema, presentan basta 
información sobre el conocimiento de las variables las cuales han sido tomadas 
de bibliografías que son referentes a nivel internacional; la formulación al 
problema, presenta un problema general y tres específicos; este estudio se 
justifica de manera teórica, practica, metodológica, económica, segura y social; 
3 
 
hipótesis presenta una general y tres especificas siendo estas seudo hipótesis ya 
que no serán contrastadas por el tipo de investigación; objetivos se presenta uno 
general y tres específicos. El segundo capítulo da cuenta del método de la 
investigación, indicando el tipo, nivel y diseño; también indica las variables y la 
operacionalización de las mismas; la población y muestra que en este caso serán 
iguales; se presenta los sensores y técnicas de captura de datos, validez y 
confiabilidad. El tercer apartado presenta los resultados, los cuales se dan en dos 
etapas, la primera pre prueba en la cual se recolectan y procesan los datos de 
manera manual y la segunda pos prueba, donde se recolectan y procesan los 
datos con el sistema de monitoreo integral. El cuarto capítulo corresponde a 
presentar las discusiones de los resultados. La quinta parte presenta las 
conclusiones de este trabajo. El sexto capítulo corresponde a las 
recomendaciones del trabajo. El séptimo capítulo presenta las referencias 
bibliográficas empleadas en esta investigación y por último se muestran los 
anexos correspondientes. 
 
4 
 
1.1 Realidad problemática 
 
 Actualmente se vienen presentando una sucesión de accidentes mortales en 
varias operaciones mineras del Mundo, debido principalmente a que se exige a los 
mineros, incrementar el ángulo de los bancos de los taludes, para extraer el mayor 
mineral posible, causando el desequilibrio de los taludes, por lo tanto, es 
imprescindible disponer de sistemas de auscultación y vigilancia permanente, que 
permitan detectar tempranamente inestabilidades en los tajos mineros, evitando 
que los potenciales deslizamientos ocasionen victimas mortales y pérdidas 
económicas, tanto en minas a nivel internacional y nacional. 
 Según la Dirección General de Minería, en el Perú desde el año 2000 hasta 
el 02 de Junio de 2017, se han reportado 951 accidentes mineros mortales de los 
cuales el 38% corresponden a defectos geomecánicos o geotécnicos (Ver figura 
01). En respuesta a este tipo de problemas el Ministerio de Energía y Minas el 28 
de Julio de 2016 promulgo el Decreto Supremo N° 024-2016-EM, el cual exige 
que las empresas mineras del país, ejecuten obligatoriamente medidas de 
seguridad y salud ocupacional, que permitan estimar los riesgos, visualizar los 
peligros y ejecutar los controles establecidos, promoviendo una adecuada gestión 
y monitoreo de los taludes, lo cual permitirá detectar a tiempo los factores 
desencadenantes que causan los mecanismos de rotura o fallas en los macizos 
rocosos. 
 En la actualidad el diseño de los taludes se base principalmente en el 
análisis de estabilidad, mediante la determinación del factor de seguridad, el cual 
busca la condición de equilibrio de la superficie de rotura, por medio de métodos 
empíricos como la clasificación geomecánica, equilibrio límite y numéricos, no 
permitiendo ninguno de ellos tener 100% de certeza sobre el comportamiento y 
todos los parámetros geotécnicos del macizo rocoso, lo que genera incertidumbre 
y conlleva a aplicar probabilidades de falla, estas probabilidades indican que algo 
fallara en algún momento, por lo que es indispensable prevenir mediante el 
monitoreo continuo de la estructura. 
 Es por esta razón que la detección tempana de deformaciones en los 
macizos rocoso hoy en día se realiza mediante sensores de monitoreo manuales y 
automáticos, los cuales generan gran cantidad de datos; lo que es un problema ya 
5 
 
que los instrumentos están muy dispersos y es complicado su procesamiento, 
análisis e interpretación. Para esto los geotenistas hoy en día buscan obtener 
información para la mejor toma de decisiones en tiempo real, mediante el empleo 
de sistemas de monitoreo geotécnico integral. 
 Por lo expuesto, Química Suiza Industrial del Perú S.A., desde el año 2000 
viene implementando en los principales proyectos mineros del Perú diversas 
tecnologías de monitoreo de alta precisión y calidad, así como los servicios de 
soporte y mantenimiento anuales que aseguran el empleo correcto y continuo de 
los sistemas y sensores de auscultación. Mediante su Sección de Monitoreo 
Geotécnico, ha implementado cientos de instrumentos por los que es el líder en el 
mercado nacional, siendo representante de las principales compañías que 
trabajan en estas tecnologías como: TRE Altamira, desarrolla estudios satelitales 
de radar InSAR en grandes extensiones de terreno; IDS Georadar, provee los 
radares terrestres de apertura sintética, Leica Geosystems, desarrolla los 
instrumentos de monitoreo como estaciones totales y GPS y World Sensing, 
desarrolla equipos de telemetría de largo alcance por radio frecuencia. 
 Las soluciones indicadas brindan un control de los taludes de las minas a 
tajo abierto; pero este control en muchos casos es muy trabajoso, debido a que 
los geotenistas deben recolectar, limpiar, centralizar y procesar casi manualmente 
una gran cantidad de datos, ya que se encuentran dispersos en varios 
computadores. 
 Cabe precisar que la mina, se ubica en el distrito y provincia de Espinar, 
región Cusco. Las operaciones iniciaron en noviembre del 2012, siendo una mina 
de tipo Skarn - pórfido de cobre. El área total del proyecto es de 3,225 ha. 
teniendo reservas comprobadas de 720 millones de toneladas de mineral con una 
ley de cobre de 0.56%. Se ha calculado que producción de la mina será al año 
160,000 toneladas de concentrado de cobre y como subproductos contenidos de 
oro y plata. Entre los años 2012 y 2017, se han presentado en el tajo de la mina 
algunos deslizamientos en los taludes, como consecuencia que el macizo rocoso 
presenta comportamientos dúctiles, no siendo muy competente a la resistencia al 
corte, además presenta discontinuidades y fallas regionales, así como un nivel 
freático cerca de la superficie y mucho material aluvial, también se presentan 
6 
 
precipitaciones en los meses de verano las cuales varían entre los 700 a 1000 mm 
por año, las heladas registradas en los meses de invierno pueden durar entre 20 a 
30 días, por lo que Química Suiza Industrial del Perú S.A. mediante el contrato del 
plan de soporte y mantenimiento anual de los sensores de monitoreo de la mina y 
el autor de este trabajo de investigación, solicitaron al personal de geotecnia de la 
mina, los datos de monitoreo de los sensores, con la finalidad de mostrarles en un 
servidor WEB externo la implementación del sistema de monitoreo geotécnico 
integral, que permitió centralizar todos los datos de los sensores en una sola base 
de datos, desde donde se procesa, analiza y genera la información estadística, 
probabilística, correlación de datos entre diversos sensores, así como la 
generación de los mapas de riesgos, alertas tempranas y reportes automáticos, 
que permiten evaluar el comportamiento de los taludes de la mina. 
 
Fuente: Ministerio de Energía y Minas, Junio de 2017. 
Figura 1.1: Reporte de accidentes mortales en las minas del Perú. 
 
 Por otro lado, en la mina Bingham Canyon, Utah, Estados Unidos, el 11 de 
abril de 2013, se registró el más grande deslizamiento,aproximadamente 100 
millones de toneladas de material se deslizaron. 
 Los sensores de monitoreo detectaron el evento en el mes de febrero donde 
se registraron velocidades de 2mm/día, mientras que al momento del evento se 
7 
 
registraron velocidades de 5 cm/día. Se presentaron pérdidas materiales de 
camiones de transporte de material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: IDS 
Figura 1.2: Mega deslizamiento registrado en la mina Bingham Canyon. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: IDS Georadar 
 Figura 1.3: Perfil de la zona del deslizamiento y camiones sepultados. 
 
 
 
 
 
ANTES DESPUÉS 
 
8 
 
1.2 Trabajos previos 
 
Este trabajo ha incluido un grupo de investigaciones nacionales e 
internacionales elegidas por el autor, para que faciliten los conocimientos 
vinculados a las variables de esta investigación, las cuales detallan en forma clara 
y concreta el problema de estudio. Entre la selección de estudios tenemos: 
1.2.1 Internacionales 
En el estudio internacional de Jerez, Carlos (2009), sobre el: Modelo de 
monitoreo de asentamientos en las explanadas de la vía Tosagua-Chone, en los 
humedales y zonas inundables para estabilizar la obra geotécnico de la vía. Tesis 
(Magister en vías terrestres). Ambato : Universidad Técnica de Ambato, Facultad 
de Ingeniería Civil y Mecánica, Centro de Estudios de Posgrado, 2009. 114 p., se 
presenta como: Nivel de la Investigación: Exploratoria. Diseño de la Investigación. 
Experimental. Siendo su Población: Los humedales y los terraplenes del Proyecto 
de Reconstrucción de la vía Tosagua-Chone y su muestra: Seis puntos de 
referencia los cuales son monitoreados con piezómetros, inclinómetros y 
asentómetros. Las Variables trabajadas son: Modelo de monitoreo de 
asentamientos y Estabilización de la obra geotécnica. Su objetivo era elaborar el 
plan o modelo de monitoreo de los asentamientos de los rellenos de los caminos, 
en las explanadas de los humedales y zonas inundables de la vía Tosagua-
Chone. 
Finalmente, se determina que los asentómetros artesanales, así como los 
piezómetros e inclinómetros, garantizan los resultados obtenidos con tecnología 
de última generación. La colocación de instrumentos geotécnicos en la 
construcción y/o reconstrucción de vías, permite evaluar decisiones más precisas 
y eficientes sobre las superestructuras de pavimento y obras complementarias. 
Esta tesis ha sido importante para esta investigación, ya que presenta la 
metodología para la instalación de equipos: asentómetros (asentamientos), los 
inclinómetros (deformaciones internas) y piezómetros (presión de agua), que 
brindaran datos de monitoreo en el tiempo. 
En el estudio internacional de Vázquez, Alfredo (2013), sobre la: 
Investigación de deslizamientos a través de métodos geofísicos y técnicas de 
monitoreo. Tesis (Ingeniería Civil). Cuenca : Universidad de Cuenca, Facultad de 
9 
 
Ingeniería Civil, 2013. 129 p., se presenta como Nivel de la investigación: 
Explicativa, Tipo de Investigación. Aplicada, siendo la Población la ciudad de 
Cuenca y su muestra: una zona inestable activada. Este estudio tiene como 
objetivo general el uso de los métodos geofísicos y técnicas de monitoreo en el 
análisis de deslizamientos y su aplicación en los deslizamientos locales y 
regionales. 
Finalmente, se concluye que la auscultación, brinda información de la 
dinámica del movimiento, para ser empleada en el análisis de la efectividad de las 
medidas de mitigación que se desarrollen. El monitoreo debe recopilar datos en 
tiempo real, con la finalidad de colocar un Sistema de Alerta Temprana (SAT) 
para prevenir pérdidas materiales y humanas. Esta tesis ha sido muy valiosa para 
esta investigación, porque ha brindado información de las dos variables 
propuestas en este estudio, también brinda información sobre las diversas 
técnicas de monitoreo y prospección geofísica. 
En el estudio internacional de Cruces, Hernaldo (2014), sobre la: 
Instrumentación geotécnica para el mejoramiento de la seguridad en taludes de 
ripios división Radomiro Tomic CODELCO Chile. Tesis (Ingeniero Civil Industrial 
en Minas). Antofagasta : Universidad de Antofagasta, Facultad de Ingeniería, 
2014. 102 p., se presenta como: Diseño de la investigación: Experimental. Tipo de 
la Investigación: Aplicada. Considerándose como Población los taludes de la mina 
y como muestra: Los taludes del botadero OBL y el botadero de ripio fase VII. El 
objetivo general de la investigación es implementar los dos instrumentos de 
monitoreo más empleados en la minería con la finalidad de monitorear las 
deformación que se presentan en los taludes de los botaderos de ripios, formando 
parte de las medidas de contingencia y seguridad en mina. 
Finalmente, se determina que para este caso se requiere contar con los 
instrumentos apropiados, para conseguir los datos de monitoreo, los cuales 
deben anticipar situaciones críticas, para ejecutar controles de mitigación, para 
dar mayor seguridad al personal y los procesos que se generan en los botaderos. 
Los productos alcanzados justifican el uso de los sensores de auscultación 
superficial de taludes aplicados a los botaderos. Los radares y estaciones totales 
robotizadas empleados tienen la capacidad de adquirir mediciones en tiempo real 
10 
 
y conseguir la topografía sintética del sector y ubicación del botadero OBL y 
botadero de ripio fase VII. Esta investigación ha sido la más importante para este 
estudio, porque ha brindado datos de las dos variables que se han empleado en 
el estudio, así como se han determinado los criterios para la obtención de los 
sensores de monitoreo más empleados en el mundo. 
1.2.2 Nacionales 
En la investigacion de Pacheco, Arturo (2006), sobre la: Estabilización del 
talud de la Costa Verde en la zona distrito de San Isidro. Tesis (Ingeniero Civil). 
Lima : Pontificia Universidad Católica del Perú, Facultad de Ciencias e Ingeniería, 
2006. 88 p., se presenta como: Método cuantitativo de corte transversal. Tipo de 
la Investigación. Aplicada. Nivel de la investigación. Descriptiva. El estudio tiene 
como población: Los taludes de la Costa Verde, siendo su muestra. Los taludes 
de la Costa Verde del sector de San Isidro. El objetivo general del estudio es 
analizar el problema, presentar alternativas de solución y el diseño de ingeniería 
para un tramo de 500 m de los taludes de la Costa Verde en el sector de San 
Isidro. 
Finalmente, por motivos económicos, de facilidad de proceso constructivo y 
de impacto ambiental, se recomienda como solución para el problema de 
estabilidad del talud de la Costa Verde en el Distrito de San Isidro el empleo de 
los muros ASTM C915 (Crib Walls). Este estudio fue de suma importancia para 
esta investigación, porque plantea un análisis comparativo entre las soluciones 
planteadas para determinar en base a parámetros técnicos y económicos la 
estabilización de taludes. 
En el estudio de Rodriguez, Morales y Paredes (2003), sobre la: 
Evaluación de la estabilidad de taludes en la mina Lourdes. Tesis (Ingeniero de 
minas). Tacna : Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Facultad de 
Ingeniería de Minas, 2003. 85 p., se presenta como Diseño: Experimental. Tipo de 
Investigación. Aplicada. Se aplica a la Población: Los taludes de la Mina Lourdes, 
siendo la Muestra. Los taludes de las canteras Mario y Lourdes. El objetivo 
general propone que se realicen las evaluaciones de campo, de laboratorio y de 
gabinete para determinar los parámetros geomecánicos de las estructuras 
presentes en el área de la explotación de la mina Lourdes. 
11 
 
Finalmente, se determinó que el análisis de estabilidad, se desarrolle 
utilizando el método de equilibrio límite. Se registró datos estructurales; 
determinándose como el sistema de discontinuidades más desfavorable, en la 
cantera MARIO, por lo que se determinó para una altura de 60 m, un análisis de 
estabilidadpara una condición de máximo equilibrio, generando un factor de 
seguridad de 2.13, entre las fuerzas desestabilizadoras y resistentes, por lo que 
se estableció la estabilidad de los bancos de la cantera en la pared sur. Por otro 
lado con la información estructural se determinó el sistema de discontinuidades 
más desfavorable, en la cantera LOURDES, al Sistema Fractura "B", hacia la cara 
libre del talud final, se configuro el riesgo potencial de una inestabilidad por falla a 
la resistencia de corte plana, obteniéndose un Factor de Seguridad de 3.75, lo 
que manifiesta la estabilidad de diseño para los bancos Sur. Es muy clara la 
diferencia entre los Factores de Seguridad, por lo que se puede indicar que existe 
diferencias entre la calidad de los materiales evaluados. Este estudio es de 
relevada importancia para esta investigación, ya que brindo la metodología de 
evaluación de la estabilidad de los macizos rocosos, mediante el método empírico 
y equilibrio limite, base para el desarrollo de la variable comportamiento de 
taludes del presente trabajo. 
En la investigación de Morales, Dante (2000), sobre el: Análisis y diseño de 
taludes Mediante Métodos Computacionales. Tesis (Maestro en Ciencias con 
mención en Ingeniero de minas). Lima : Universidad Nacional de Ingeniería, 
Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica, Sección de postgrado 
(Lima), 2000. 128 p., se presenta como Método cuantitativo de corte transversal. 
Tipo de Investigación: Aplicada. Nivel de la investigación: Descriptiva. Siendo la 
Población de esta investigación: Las minas del Perú y su muestra: Algunas minas 
como Toquepala, Cuajone, Cerro Verde, Yanacocha. El objetivo general de la 
tesis consiste en realizar una evaluación teórica de la estabilidad de taludes con el 
propósito de conseguir un talud final económico y seguro, por medio de 
investigaciones de campo, análisis de laboratorio, evaluaciones técnicas, un 
programa de control en el terreno y experimentación a escala natural. 
Finalmente, se determino que el modelo de gestión de taludes, es el más 
apropiado para mitigar los colapsos de taludes en las operaciones mineras 
superficiales, reduciendo los costos en obras civiles, altos costos sociales, las 
12 
 
pérdida de humanas por riesgos geotécnicos y geodinámicos como 
deformaciones y deslizamientos de rocas y suelos. La aplicación del modelo de 
gestión de taludes, logra el diseño óptimo de los taludes en suelo y rocas, ya que 
funciona como un sistema retroalimentador generando su propia respuesta al 
comportamiento de los taludes. Se puede calcular un punto de colapso en los 
taludes de las zonas inestables mediante el algoritmo de monitoreo que se aplica 
a cualquier explotación superficial. El monitoreo en los sectores inestables permite 
un diseño óptimo para la operación minera, previniendo fallas o colapsos. Esta 
tesis ha sido muy importante para esta investigación, ya que contiene las dos 
variables que se han desarrollado en el trabajo, además presenta un programa o 
modelo computacional que se aplica en diversas minas del Perú. 
 
 
13 
 
1.3 Teorías relacionadas al tema 
 
1.3.1 Sistema de monitoreo geotécnico integral 
El desarrollo del marco teórico de la variable independiente de esta 
investigación se ha basado en el estudio de diversas fuentes bibliográficas, que 
han permitido definir lo siguiente: 
Un conjunto de subsistemas, conforman un sistema de monitoreo constante, 
el cual proporciona información sobre el estado de las estructuras, permitiendo 
evaluar su integridad y seguridad, con la finalidad de tomar decisiones y acciones 
que la lleven a una situación segura (Olivares, 2012, p.12). 
Un procedimiento de monitoreo busca conocer de manera más detallada el 
comportamiento de los taludes a lo largo del tiempo para medir parámetros 
geotécnicos que rigen el mecanismo de falla (Suarez, 2009, p.497). 
Para realizar un diseño y evaluar los riesgos con la finalidad de minimizarlos 
se debe contar con una herramienta de monitoreo, es por esta razón que en la 
actualidad las compañías mineras están obligadas moralmente y financieramente 
a erradicar los probables accidentes ya que tienen la obligación legal de proteger 
a sus trabajadores. La legislación indica que los empleadores deben tener un 
ambiente de trabajo seguro. Las multas, encarcelamiento o ambos presentados 
en las minas se deben principalmente a la falta de identificación de los peligros y 
sus riesgos. La auscultación no solo identifica los sectores de riesgo, sino también 
disminuye la preocupación de los trabajadores ya que saben que las condiciones 
del terreno están siendo supervisadas siempre (Read y Stacey, 2009, p.342). 
Este estudio tiene en cuenta que: un sistema de monitoreo integral, es un 
grupo de módulos que se vinculan para permitir la centralización e integración de 
los instrumentos de monitoreo, proporcionando mediciones sistemáticas 
repetitivas de una posición o sector, considerándose un monitoreo casi en tiempo 
real si las medidas son más continuas, permitiendo la generación de alertas 
tempranas para minimizar los riesgos y deslizamientos potenciales que originan 
pérdidas materiales y humanas (SafeLand, 2012). 
14 
 
1.3.1.1 Procedimientos para implementar un sistema de monitoreo 
integral 
La implementación de un sistema de monitoreo integral, se debe realizar con 
el establecimiento de procedimientos que permitan planificar desde los objetivos 
hasta el uso de los datos (Cruces, 2014, p.70). Esta investigación considera 
establece los siguientes procedimientos: 
 Estrategias de monitoreo 
 
En esta etapa se deben verificar el diseño de bancos, los sectores de 
riesgos y los mecanismos de fallas, mediante la revisión de estudios existentes de 
análisis y diseños de taludes, mapas y ensayos de laboratorio. En caso no exista 
la información geotécnica, se recomienda emplear los estudios históricos 
satelitales InSAR, los cuales permiten detectar regionalmente zonas inestables 
con precisión milimétrica, sobre las cuales se colocaran sensores de monitoreo 
que permitan auscultar puntualmente el comportamiento de los taludes (Cruces, 
2014, p.71). También en esta fase los geotenistas o especialistas de monitoreo 
respondieron las siguientes interrogantes: 
- ¿Cuál es el propósito de implementar los sensores y sistemas de monitoreo? 
Medir el comportamiento de los taludes para contar con un diseño 
conservador, seguro, estable y confiable para el personal, equipos y 
producción. 
- ¿Cuáles son los parámetros que se requieren valorar? 
Los parámetros a valorar o medir son: aceleraciones, velocidades, 
desplazamientos, tendencias, niveles freáticos y parámetros climatológicos. 
- ¿Cuál es el comportamiento esperado después de realizar la primera 
medición? 
El comportamiento esperado en un periodo definido es la generación de 
desplazamientos acumulados, vectores resultantes y magnitudes, ya que no 
se respeta las restricciones geotécnicas debido al el tipo de material, 
presencia de agua y cambio de las condiciones climatológicas. 
- ¿Cuál es el protocolo esperado, frente a desplazamientos o velocidades 
críticas por sobrepasar los límites o umbrales de alertas establecidas por los 
geotenistas? 
15 
 
El protocolo crítico detectado por sobrepasar los umbrales máximos 
establecidos, involucra el cierre de un sector o de toda la mina, produciendo 
retrasos en el desarrollo del proyecto minero. 
- ¿Cuáles son las precisiones de los sensores de monitoreo tolerables? 
Las dimensiones deseadas serán en centímetros y milímetros, estarán en 
función al sector definido, para cada sensor. Si es macro deformaciones 
serán centímetros y de micro deformaciones serán milímetros. 
- ¿Cómo deben definirse las zonas para la instalación de los sensores? 
Se debe definirse en base a los mapas de riesgos elaborados por los 
geotenistas, en base a estudios InSAR que permiten detectarzonas 
inestables o a zonas de interés establecidas por los geotenistas. 
 
 Sistemas de comunicación 
 
Se debe establecer la transmisión de los datos de los sensores manuales y 
automatizados a una base de datos centralizada, considerándose que en un tajo 
abierto existen varios puntos de observación. Los sensores manuales cuando se 
encuentran muy distantes, para recolectar sus datos requieren de mucho tiempo y 
recursos, en este caso para estos equipos se recomienda contar con aplicaciones 
en dispositivos móviles que permitan realizar la colección de datos manera 
sistematizada con la finalidad de integrar estos datos a la base central; por otro 
lado existen sensores manuales como los piezómetros de cuerda vibrante que 
pueden conectarse a dataloggers que permiten enviar los datos mediante radio 
frecuencia a la base central. Por otro lado los sensores de medición continua, 
presentan ventajas operacionales de confiabilidad en los datos, por lo que es muy 
importante contar con un sistema de comunicación inalámbrica tipo WI-FI que es 
el más recomendable para la mina, permitiendo la transmisión de datos en tiempo 
real. Las técnicas son: fibra óptica, access point, módem, celulares y radio 
(Cruces, 2014, p.57). 
 Criterios para la ubicación de los instrumentos, parámetros a 
monitorear y parámetros de control para analizar los movimientos 
La distribución de los sensores o instrumentos de monitoreo en campo, debe 
estar en relación al comportamiento de los taludes, el método de manejar los 
datos, analizar la información y predecir futuros comportamientos de los taludes. 
16 
 
La ubicación de los hitos de control en los taludes del tajo abierto, deben ser 
elegidas de acuerdo a las condiciones del macizo rocoso, calidad del material y 
las condiciones del agua. En general, los criterios utilizados, para la ubicación de 
los sensores de monitoreo corresponden a (Cruces, 2014, p.83): 
- Determinar calidad geotécnica mediante de las características 
geomecánicas del macizo rocoso, con la cual se determina la resistencia y 
dureza, el grado de fracturamiento (RQD), espaciamiento, continuidad, 
abertura, rugosidad, orientación y número de familias de separaciones, 
grado de alteración y condición del agua. 
- Ubicar sectores con diseños agresivos, alturas inter-rampas sobre una altura 
agresiva y ángulos inter-rampas de mayor ángulo limite admisible. 
- Determinar sectores de fallas mayores y de contacto geológico. 
- Identificar los diferentes mecanismos de fallas como: planares, cuñas, fallas 
por volcamiento, zonas de caídas de rocas. 
- Determinar las presiones de poros y la profundidad de los niveles agua 
subterránea. 
- Identificar zonas de grandes deformaciones. 
- Monitorear los factores climatológicos, tales como temperaturas extremas, 
lluvias, humedad relativa, etc. 
En el caso del monitoreo de taludes del tajo abierto de la mina, los 
instrumentos o sensores deben considerar medir los siguientes parámetros 
(Cruces, 2014, p.74): 
- Desplazamientos, velocidades y aceleraciones del macizo rocoso. 
- Nivel freático del agua y presión de poros. 
- Deformaciones del macizo rocoso. 
- Control de zonas agrietadas. 
- Monitoreo de voladuras. 
- Activación de mecanismos de fallas como cuñas o bloques asociados. 
Para medir los parámetros indicados con la finalidad de detectar 
movimientos en los taludes se emplean instrumentos geotécnicos como los 
radares, estaciones totales robotizadas, extensómetros entre otros, cada uno de 
estos sensores proporcionan datos de monitoreo. Los radares, estaciones totales 
robotizadas y escáner láser 3D registran desplazamientos tridimensionales; los 
17 
 
extensómetros registran desplazamientos unidimensionales; los inclinómetros 
registran la deformación interna de la falla y los piezómetros registra el nivel 
piezómetrico y por ende la presión de poros. 
Los datos capturados dependerán de los tipos de sensores de monitoreo en 
el caso de la estación total con prismas los datos capturados son coordenadas: 
este, norte, altura, distancia inclinada; en el caso de los radares y extensómetros 
son desplazamientos acumulados; en el caso de los piezómetros son niveles 
piezómetricos y en el caso de las estaciones meteorológicas los parámetros 
climáticos como temperatura, humedad, precipitación; todos estos datos son 
procesados convirtiéndolos en desplazamientos, velocidades y aceleraciones 
(Paredes, 2013, p.45). 
Los resultados obtenidos son aplicables a cualquier unidad de longitud 
pudiendo ser unidimensional, bidimensional y tridimensional. Para realizar los 
análisis de esta investigación se consideran los desplazamientos acumulados y 
velocidades incrementales (Paredes, 2013, p.46). 
Fuente: (Leiva, 2009, p.73). 
Figura 1.4: Física I. Gráfica de desplazamiento, velocidad y aceleración. 
 
 Desplazamiento acumulado: 
Es un criterio muy importante si se quiere realizar análisis por 
desplazamiento. 
Cuando nos referimos al desplazamiento acumulado estamos hablando del 
desplazamiento que se originó desde el inicio hasta la última medida. Para 
calcular el desplazamiento acumulado se usa la Ecuación 01. 
∆L = lf - li (01) 
 
18 
 
Dónde: Lf: longitud o medida final del extensómetro. 
Li: longitud o medida inicial del extensómetro. 
∆L: diferencia de longitud o medidas. 
Se recomienda realizar el análisis del comportamiento de los taludes del tajo 
abierto con el desplazamiento acumulado. Para el ejemplo se han tomado datos 
de un extensómetro. 
Fuente: (Paredes, 2009, p.47). 
Figura 1.5: Desplazamiento acumulado vs tiempo 
 Desplazamiento incremental: 
Cuando nos referimos al desplazamiento incremental estamos hablando del 
desplazamiento que se origina de la diferencia de la última medida menos la 
penúltima medida. Para calcular el desplazamiento incremental se usa la 
Ecuación 02. 
∆Li = lu - lp (02) 
Dónde: Lf: longitud o medida final del extensómetro. 
Li: longitud o medida inicial del extensómetro. 
∆L: diferencia de longitud o medidas. 
Este criterio no es recomendable para el análisis de movimiento ya que el 
desplazamiento incremental es menor que el desplazamiento acumulado o real. 
Para el ejemplo se han tomado datos de un extensómetro. 
19 
 
Fuente: (Paredes, 2009, p.49) 
Figura 1.6: Desplazamiento incremental vs tiempo 
 Velocidad Media: 
El termino velocidad se emplea para indicar que tan rápido se mueve un 
objeto, indicar su magnitud y la dirección en la que se mueve, por lo que se puede 
afirmar que la velocidad es un vector (Giancoli, 2008, p.21). 
La velocidad media se traduce en la Ecuación 03; pero se debe tener 
cuidado de confundir velocidad media con rapidez media. 
V = (df - di) / (tf - ti) (03) 
Dónde: df: longitud o medida final del extensómetro. 
di: longitud o medida inicial del extensómetro. 
tf: tiempo que registró la última medida. 
ti: tiempo que registró la primera medida. 
Esta velocidad no refleja lo que realmente paso antes de la última medida, es 
por eso que no es recomendable usar este criterio. 
 
 Velocidad Instantánea: 
Es la velocidad promedio en un intervalo de tiempo infinitesimalmente corto 
(Giancoli, 2008, p.21). Esta velocidad se calcula haciendo que el límite del tiempo 
tienda a cero, la Ecuación 04 traduce lo descrito: 
Ʋ = lim (df - di) / (tf - ti) (04) 
Dónde: Ʋ: velocidad Instantánea. 
df: longitud o medida final del extensómetro. 
∆t→0 
20 
 
di: longitud o medida inicial del extensómetro. 
tf: tiempo que registró la última lectura. 
ti: tiempo que registró la primera lectura. 
Este es el criterio apropiado si se quiere analizar por Velocidad; pero para 
este análisis se debe ajustar los datos mediante una tendencia de regresión y 
esto es muy tedioso, por tal motivo se usa el siguiente criterio. 
 Velocidad Incremental: 
Esta velocidad es muy importante porque es la que se usa en primera 
instanciacomo variante de la velocidad instantánea ya que sin necesidad de 
encontrar tendencias de regresión podemos darnos una idea del comportamiento 
de la velocidad. Los resultados presentan tendencias similares a los de la 
velocidad instantánea. La Ecuación 05 se usa para calcular esta velocidad 
incremental. 
Ʋin = (du - dp) / (Tu - Tp) (05) 
Dónde: Ʋin: velocidad Incremental. 
du: longitud o medida ultima del extensómetro. 
dp: longitud o medida penúltima del extensómetro. 
Tu: tiempo que registró la última lectura. 
Tp: tiempo que registró la penúltima lectura. 
En la siguiente figura se muestra la comparación de las tres velocidades 
descritas, donde se aprecia que la velocidad instantánea es mayor que las otras 
velocidades y la velocidad media es menor; por lo que la velocidad incremental es 
la más conservadora (Paredes, 2013, p.51). 
 
21 
 
Fuente: (Paredes, 2013, p.52) 
Figura 1.7: Velocidades media, instantánea e incremental 
 
 
1.3.1.2 Características de los sensores de monitoreo para un sistema de 
monitoreo geotécnico integral 
La realización de repeticiones de observaciones sistemáticas de un área o 
sector se denomina monitoreo, según (SafeLand, 2012), para lo cual se emplean 
instrumentos o sensores los cuales deben cumplir características adecuadas, 
para medir con precisión y eficiencia los desplazamientos y deformaciones que se 
presentan en los taludes mineros. 
 Características de los sensores o instrumentos 
 
Los instrumentos de monitoreo cumplen las siguientes características 
(Cruces, 2014, p.85): 
- Deben ser robustos, confiables y deben funcionar por largos periodos, sin 
reparaciones o reemplazos. 
- Deben generar respuestas inmediatas, además de ser precisos en cambios 
que puedan aparecer en eventos geotécnicos. 
22 
 
- Deben tener accionamiento eléctrico, debido a que son confiables en 
lecturas y autonomía, durables, robustos y soportan condiciones climáticas 
extremas. 
- Deben ser de marcas de prestigio y duración comprobables. 
- Deben permitir conectarse a dataloggers para obtener lecturas 
automatizadas. 
- Deben ser compatibles con la captura de datos manuales y la transmisión 
inalámbrica de datos. 
- Deben contar con servicio técnico calificado en el país donde se adquirieron. 
- Deben ser ajustados y calibrados por personal especializado de la casa 
proveedora con el objetivo que los datos medidos sean confiables. 
- Deben presentar en sus características técnicas las precisiones angulares y 
de distancia, definidas por los fabricantes. 
- Deben presentar sus grados de protección IP ante polvo y agua. 
 
 Tipos de sensores de acuerdo a los movimientos a detectar 
 
Desde los principios de la operación de la mina se deben implementar 
sensores de monitoreo, tanto manuales como automatizados los cuales deben 
integrarse a un sistemas de monitoreo integral. Estos instrumentos deben 
presentar propiedades que correlacionen las dimensiones que medirán en los 
monitoreos de tal manera que identifique: los movimientos superficiales, en el 
interior del terreno, las aperturas de grietas, presiones intersticiales y los niveles 
de agua subterránea (Gónzalez de Vallejo, Ferrer, Ortuño y Oteo, 2002, p.118). 
Tabla 1.1: Instrumentos utilizados y sus aplicaciones en el monitoreo. 
Instrumento/ dispositivo Aplicación 
Indicador de nivel de agua – 
INA 
Posición del INA en el interior de macizos naturales o 
implementados/construidos 
Piezómetro Presión de poros en elevaciones pre-determinadas de 
los macizos rocosos 
Inclinómetro Desplazamientos a lo largo de su profundidad 
Marco superficial Desplazamientos superficiales 
Medidor de flujo Flujo de fluentes – drenaje interno y superficial 
Extensómetro Determinación de desplazamientos verticales 
Células de presión total Medición de la carga y presión de anclas en vertederos y 
taludes 
Medición de la carga y presión Desplazamientos superficiales. Permiten también la 
23 
 
de anclas en vertederos y 
taludes 
determinación precisa de las velocidades y 
aceleraciones asociadas a estos desplazamientos 
GPS de monitoreo Desplazamientos superficiales. 
Drones Desplazamientos (verticales y horizontales) y generación 
de modelos DTM 
Escáner Desplazamientos superficiales (verticales y horizontales) 
y generación de modelos geológicos de las estructuras 
Sismómetros/Acelerómetros Aceleraciones derivadas de sismos naturales, 
explosiones, tráfico y otras fuentes 
Geófonos Conocimiento de la posición del NA y de la percolación 
de aguas en el interior del macizo, a través de 
Interferometría sísmica 
Estación Meteorológica Temperatura, Precipitación, presión y viento. 
Fuente: (IntellTech, 2017). 
 Sensores Superficiales 
 
Permiten monitorear la superficie de los taludes, con la finalidad de detectar 
los desplazamientos y velocidades que se puedan presentar en los taludes. Entre 
las principales técnicas y sensores de monitoreo superficial tenemos: 
→ Radar (Radio Detection and Ranging): Su finalidad es detectar 
remotamente objetos, mediante la medición de distancias por radio. Las ondas o 
microondas de radio son ondas electromagnéticas con longitudes que varían 
desde 1 mm hasta 1 m. Los radares presentan antenas que emiten pulsos con 
amplitudes de longitud de ondas predefinidas y también antenas receptoras que 
estiman el rango, miden la amplitud y la fase (tiempo entre ondas) de los pulsos. 
Las ondas de radio, a diferencia de las infrarrojas, son menos influenciadas por 
las condiciones atmosféricas, permitiendo realizar adquisiciones en lluvias 
intensas como en niebla espesa, por otro lado si mayor es la longitud de onda, la 
precisión y resolución es menor; pero se logra una mejor penetración y estabilidad 
de la señal de retorno. Los radares de apertura sintética o SAR (Synthetic 
apertura radar) es una técnica que permite observar la tierra en varias polaridades 
y obtener resoluciones muy nítidas (SafeLand, 2012). 
 
24 
 
SAR Interferométrico (InSAR): Realiza el monitoreo continuo de 
movimientos de puntos fijos, aplicando el principio de cambio de fase. (SafeLand, 
2012). El movimiento del terreno se obtiene a partir de satélites radar, 
comparando la distancia entre el sensor y el terreno en momentos diferentes. 
Fuente: TRE Altamira 
Figura 1.8: Forma de medición del radar satelital 
 
SAR Interferométrico diferencial (DInSAR): Permite analizar movimientos 
o pequeñas deformaciones en la superficie, analizando las diferencias de fase de 
dos imágenes tomadas del mismo lugar, en periodos diferentes de tiempo. 
Emplea un modelo digital de elevaciones (DEM) base sobre el cual se analizaran 
los movimientos. Esta técnica permite obtener precisiones milimétricas; pero hay 
que tener en cuenta que son afectados por ruidos al momento de la toma como: 
falta de correlación geométrica y temporal, efectos atmosféricos y efectos de 
orbita (SafeLand, 2012). 
SAR Interferométrico multitemporal (DInSAR avanzado): Mejora la 
calidad de los resultados DInSAR ya que utiliza varias adquisiciones SAR a lo 
largo del tiempo, sobre una misma área, permitiendo detectar y medir 
desplazamientos en el tiempo. Alrededor de 20 tomas deben utilizarse para 
realizar un análisis multi-interferométrico, la velocidad mínima de movimiento 
detectado es de 1mm/año (SafeLand, 2012). 
25 
 
Tre Altamira es una empresa líder a nivel mundial, dedicada a la observación 
terrestre con amplia experiencia en la medición milimétrica de los movimientos del 
terreno a partir de imágenes radar captadas por satélite. 
Fuente: TREA Altamira 
Figura 1.9: Imagen de Lima, desplazamientos de enero 2015 a julio 2016 
En resumen, esta tecnología es empleada para detectar movimientos 
centimétricos o milimétricos en grandes extensiones de terreno, brindando 
información de sectores inestables, sobre los cuales luego se realiza una 
estrategia de monitoreo, para realizar el seguimiento puntual. 
Lasmineras emplean esta tecnología, para correlacionar la información de 
los sensores terrestres de monitoreo y para detectar el comportamiento del 
terreno fuera del tajo abierto, como botaderos, presa de relaves y caminos de 
accesos. 
→ InSAR terrestre (GB InSAR – Ground Based InSAR): Es una 
técnica interferométrica diferencia en tierra denominada GB InSAR. Se emplea 
para monitorear y detectar deslizamientos e inestabilidades. Este sistema 
presenta muchas ventajas, ya que analiza todo el área en movimiento en 
frecuencia de tiempos muy cortos, mientras que otras técnicas como estaciones 
totales, extensómetros, etcétera, brindan información puntual (SafeLand, 2012). 
 
 
26 
 
En el mercado mundial existen dos grupos de radares terrestres: 
RAR: Real Aperture Radar, son conocidos como radares no coherentes, ya 
el tamaño de la antena es controlado por la longitud física de la antena. Son 
equipos de diseño portátil, así como el procesamiento de los datos; pero la 
desventaja es que su resolución es débil en el rango cercano. La imagen radar 
tienen una resolución limitada por la longitud de antena, debiendo ser esta varias 
veces el tamaño de la longitud de onda para disminuir el ancho de banda de la 
señal enviada, por lo que no es práctico diseñar una antena muy grande para 
producir la resolución (Villena, 2008). 
SAR: Synthetic Aperture Radar, procesa con complejos algoritmos la data 
capturada por las antenas del radar. Este proceso combina los datos obtenidos de 
varios barridos de la antena, creando así un barrido virtual. Finalmente el radar 
SAR brinda el mismo resultado, si se tuviera una antena mucho más grande 
(Villena, 2008). 
 
 
 
 
 
 
Fuente: IDS Georadar 
Figura 1.10: Tecnologías de radar terrestre SAR - RAR 
En el SAR, cada muestra de cada pixel posee información en amplitud |I(n)| 
y fase φ n. El análisis interferométrico diferencial entrega información sobre el 
desplazamiento de un objeto comparando la información de fase de las ondas 
reflejadas por el objeto y capturada en momentos diferentes. En el caso del radar 
IBIS este es capaz de evaluar el desplazamiento de cada pixel resuelto mediante 
las técnicas de frecuencia escalonada de onda continua SFCW y la técnica SAR 
(IDS Ingegneria dei Sistemi, 2012). 
27 
 
La técnica Frecuencia Escalonada de Onda Continua (SFCW) permite 
determinar la resolución del escenario en la dirección longitudinal sea 
independiente de la distancia, siendo la resolución longitudinal del radar IBIS 
hasta 0.5m, del mismo modo la técnica SAR permite determinar la resolución 
transversal, siendo la Resolución Transversal del radar IBIS hasta 4.3 mrad y 
también la técnica de Interferometría Diferencial permite medir el desplazamiento 
de objetos resueltos mediante las técnicas SFCW y SAR, siendo la precisión del 
radar IBIS hasta 0.1 mm (SafeLand, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: IDS Georadar 
Figura 1.11: Monitoreo de bancos con el radar SAR 
 
En resumen, esta técnica de monitoreo, es la más empleada actualmente 
por las principales mineras del Perú, ya que permite obtener el pixel con la mejor 
resolución, alcance hasta de 5 km con una cobertura de 360° y 40 segundos de 
toma, en el modelo ArcSAR. Los datos generados son desplazamientos 
acumulados, velocidades, aceleraciones, alertas tempranas y mapas de riesgos. 
28 
 
Fuente: IDS Georadar 
Figura 1.12: Radar móvil SAR 
 
Fuente: IDS Georadar 
Figura 1.13: Mapa de riesgos y alertas generadas por el radar terrestre. 
 
Cabe señalar que las tecnologías radar, tanto la InSAR que permite el 
análisis de grandes áreas, con la obtención de centenas de miles de puntos de 
monitoreo con una precisión submilimétrica y la SAR que permite adquirir datos 
virtualmente en tiempo real, para obtener las informaciones de desplazamientos 
que serán convertidas en datos confiables de velocidad y aceleración de las 
partículas de un macizo. Estas informaciones, pueden ser utilizadas para la 
29 
 
definición de alarmas y para la predicción de roturas, así como su integración en 
el sistema de monitoreo integral (IntellTech, 2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: IntellTech 
Figura 1.14: Sistema de monitoreo con radares SAR e InSAR. 
 
→ Estación total robotizada con prismas y software GeoMoS: El 
otro tipo de monitoreo superficial muy empleado es el método topográfico. Este 
método emplea estaciones totales manuales o robotizadas, siendo estas últimas 
las más precisas ya que tienen un sistema automático de búsqueda del centro del 
prisma, permitiendo medir siempre el centro del prisma y detectando así 
movimientos horizontales y verticales, con precisión alta del orden del milímetro 
(Leica Geosystems, 2009). 
La estación total es un instrumento topográfico de precisión que funciona de 
manera electrónica, el cual se compone de: un teodolito, con el cual mide los 
ángulos horizontales y verticales; un distanciometro, con el cual mide las 
distancias inclinadas; un microprocesador, con el cual realiza los cálculos; una 
30 
 
memoria, donde se almacenan los datos capturados y procesados; un sistema de 
nivelación con el cual controlan los movimientos o vibraciones que afectan las 
mediciones y programas de campo, que permiten desarrollar el trabajo de campo 
de manera rápida y eficiente (Leica Geosystems, 2009). La estación total permite 
obtener los siguientes datos: 
 
Fuente: Leica Geosystems, manual de uso de TPS1200. 
Figura 1.15: Datos registrados por las estaciones totales 
Las estaciones totales son instrumentos muy precisos, siendo ajustados y 
calibrados en fábrica a la mejor precisión posible, por lo que se deben tener en 
cuenta el siguiente procedimiento de empleo: 
- Mantenimiento periódico: la inspección, mantenimiento, calibración y 
ajuste de los instrumentos se debe efectuar en un taller de servicio técnico 
autorizado por fábrica, cada 06 meses (Leica Geosystems, 2009). 
- Ajuste y calibración: Los instrumentos se desarrollan, arman y ajustan con 
la máxima calidad; pero debido a los golpes o tensiones y a las 
modificaciones rápidas de temperatura, pueden influir en la exactitud del 
instrumento, por lo que se recomienda ajustar y comprobar el instrumento. 
Se pueden realizar: 
- Ajustes electrónicos: Error de colimación, Error de perpendicularidad, ATR, 
Error de índice del compensador de los ejes, etc. 
- Ajustes mecánicos: Rayo láser visible, plomada láser, tornillos del trípode, 
Nivel Esférico del instrumento y la base nivelante (Leica Geosystems, 2009). 
31 
 
Mediciones precisas: La obtención de mediciones precisas en el monitoreo es 
de vital importancia, para lo cual se debe realizar (Leica Geosystems, 2009): 
- Ajustar y comprobar el instrumento de vez en cuando. 
- Medir en las dos posiciones del anteojo los puntos. 
- Adaptar el instrumento a la temperatura del ambiente antes del trabajo. 
- Proteger al instrumento de la luz solar directa. 
- Hacer una buena nivelación del instrumento. 
- Colocar el instrumento en un punto conocido y señalado. 
- Orientar el equipo usando una referencia o punto conocido. 
- Realizar las correcciones atmosféricas, para corregir las distancias. 
- Ingresar la constante y altura del prisma. 
- Empezar a medir, para lo cual si emplea una estación manual siempre se 
debe medir al centro del prisma, en caso emplee una estación total 
robotizada se debe emplear el sistema ATR. 
La continuidad de las lecturas y la captura de datos con la estación total 
obedecen a las dimensiones a medir y a la velocidad de la técnica a controlar. El 
sistema de medición que utiliza la estación total robotizada permite medir ángulos 
y distancias desde un punto base fijo y perpendicular a la línea de prismas a 
medir, con la finalidad de evitar errores de lectura angular (Leica Geosystems, 
2009). 
Las fases del monitoreo de taludes con estación total robotizada, para 
determinar sus comportamientosson cuatro, siendo estas las siguientes (Leica 
Geosystems, 2009): 
- Monitoreo con estación total robotizada y prismas: Este puede ser manual o 
automatizado, depende de la frecuencia de lecturas que se requieran tomar 
y del comportamiento estable o inestable que presente el terreno. 
- Registro de Datos de Campo: Cada vez que se mide un prisma se registran 
los datos crudos de un punto en un tiempo definido, este dato está expuesto 
a problemas atmosféricos como lluvia, niebla, polvo, entre otros, generando 
ruidos los cuales distorsionan las gráficas por lo que deben corregirse. 
- Depuración y Procesamiento de Datos: Los errores generan los llamados 
saltos o ruidos en las gráficas de desplazamiento y velocidad los cuales 
32 
 
deben ser eliminados con métodos de intervalos de confianza o con líneas 
de tendencias. El procesamiento de datos se realiza con el software más 
usado en el mundo llamado GeoMoS Analyzer. 
- Análisis e Interpretación: Los datos procesados son analizados e 
interpretados mediante tendencias con la finalidad de definir los movimientos 
desplazamientos, velocidades, aceleraciones y los vectores 2D-3D de los 
puntos medidos. 
Para el buen funcionamiento del sistema de monitoreo automatizado con la 
estación total se debe considerar los siguientes aspectos (Leica Geosystems, 
2009): 
- Verificación de la calibración y ajuste de cierre de las estaciones totales. 
- Envío de los equipos a su mantenimiento programado. 
- Ajuste de usuario de los equipos, antes de iniciar los monitoreos. 
- Control de los primas de monitoreo, bitácora del histórico de los prismas. 
- Control y verificación de la orientación de la estación total. 
- Control y verificación de los puntos de corrección atmosférica. 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: Leica Geosystems, manual de entrenamiento. 
Figura 1.16: Flujo de trabajo con las estaciones totales 
 
33 
 
En resumen, este sistema es el más empleado para monitoreo superficial en 
las principales minas del Perú, siendo el modelo TM50, marca Leica, la más 
utilizada. Cabe precisar que los dos sistema de monitoreo presentados son los 
más usados en el mercado mundial, siendo ambos complementarios. 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: Química Suiza Industrial del Perú, trabajos ejecutados en mina. 
Figura 1.17: Complementariedad de tecnologías radar y estaciones totales. 
 
 
→ GNSS / GPS diferencial dGPS con software de control GeoMoS: 
Otro tipos de monitoreo superficial es usando el método geodésico por medio de 
GPS diferenciales, los cuales captan las ondas electromagnéticas emitidas desde 
varias constelaciones de satélites, obteniendo una posición única en coordenadas 
absolutas (UTM o geográficas). Estos sensores obtienen precisiones milimétricas, 
siendo idóneas para emplearse en el monitoreo de deslizamientos muy lentos, 
etapas de pre fallas en deslizamientos de rocas y en el control de las grietas ya 
que a diferencia de un extensómetro permite medir las 03 dimensiones 
permitiendo calcular el vector de desplazamiento (SafeLand, 2012). 
34 
 
Fuente: Leica Geosystems, manual de entrenamiento. 
Figura 1.18: Diagrama de monitoreo con GNSS / GPS. 
En resumen estos sensores estan siendo empleados principalmente en el 
control de las grietas que se presentan en los botaderos, consiste en colocar un 
equipo base como el GR25 de Leica, en un punto conocido conectado a energia y 
red de comunicaciones permanente y en campo se colocan equipos moviles como 
los GMX910 los cuales monitorean el punto de campo, ambos equipos envian la 
informacion a una PC donde el software Spider de Leica post procesa 
diferencialmente los datos crudos y enviada los resultados ajustados al GeoMoS 
para que grafique los desplazamientos y velocidades (Leica Geosystems, 2013). 
En el caso específico de deformación estructural se debe distinguir entre 
aquellas caracterizadas por un movimiento lento, como es el caso de presas, y 
aquellas cuya deformación tiene naturaleza cíclica, como en el caso de las 
vibraciones de puentes provocadas por la carga del tráfico de vehículos o 
vibraciones en torres provocadas por ráfagas de viento. El GPS tiene aplicación 
en ambos casos. Desde su desarrollo inicial, el GPS es usado con éxito en el 
monitoreo de la estabilidad de estructuras, como represas y puentes. 
→ Extensómetros: Son sensores utilizados para medir las grietas en 
los tajos abiertos y principalmente en los botaderos de las minas. Este sistema 
registra datos de desplazamiento unidimensional convirtiendo los movimientos 
circulares en lineales. El equipo consta de un trípode, una polea que funciona 
como pesa y otra polea que al girar registra los movimientos, un procesador de 
datos, un sistema de comunicación por radio, un panel solar, una batería, un 
cable y una estaca. El criterio para instalar estos equipos en campo es muy 
35 
 
importante ya que una mala instalación puede causar errores. Se considera una 
buena instalación cuando el cable cruza lo más perpendicular posible desde la 
cresta hasta la plataforma (Paredes, 2013, p.42). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Paredes, 2013, p.43). 
Figura 1.19: Extensómetro digital. 
 
 
 Sensores Hidrogeológicos 
 
Permiten monitorear la presión de poros empleando excavaciones de 
observación o piezómetros, siendo estos de tubo abierto, neumáticos o de cable 
vibrador. Las características de su funcionamiento y precisión definirán el tipo de 
piezómetro a utilizar en cada estudio específico (Suarez, 2009, p.514). 
→ Piezómetro de cabeza abierta: Un modelo es el Casagrande, el 
cual está conformado por un tubo poroso de cerámica enlazado a un mango de 
caucho que se conecta a un cilindro plástico. Estos piezómetros son los más 
confiables. Entre las características más importantes se puede mencionar que son 
simples y fáciles de interpretar, alta durabilidad, mantenimiento fácil, permite 
monitorear el nivel del agua freática y medir la permeabilidad del suelo. Para 
automatizar la adquisición de datos de los piezómetros de cabeza abierta se 
puede colocar en el tubo un piezómetro de cuerda vibrante (Suarez, 2009, p.516). 
 
 
http://www.slideminder.com/
36 
 
→ Piezómetro Neumáticos: Este piezómetro está formado por un 
vértice poroso vinculado a un diafragma muy sensible que se acciona por fluidos o 
gases y necesita de una lectora exterior, la cual produce presión dentro del 
sistema interno del piezómetro logrando igualar la precisión en la cavidad del 
mismo. La precisión se basa en el equipo de medición, es por ello que cuando las 
presiones son muy bajas y el nivel de precisión de las lecturas no son muy 
exactos (Suarez, 2009, p.517). 
 
→ Piezómetro de Hilo Vibrátil: Este piezómetro también se denomina 
de cuerda vibrante, presenta un diafragma metálico que divide la presión del agua 
del sistema de medida. Un cable tensionado está enlazado al punto central de un 
diafragma metálico. Las deflexiones del diafragma generan modificaciones en la 
tensión del cable, la cual es medida y transformada en presión. Entre las ventajas 
de este equipo se presenta la facilidad de lectura y la poca interrupción en la 
colocación de rellenos, también puede medir presiones negativas de agua y la 
gran ventaja es que se pueden capturar los datos de manera automática y 
enviarlos a largas distancias por medio de los dataloggers (Suarez, 2009, p.518). 
 
 Sensores climatológicos 
Estos permiten monitorear las condiciones climatológicas que se presentan 
en la operación minera. 
→ Estaciones meteorológicas: Permiten registrar y cuantificar la 
forma continua de diversos parámetros meteorológicos (Vázquez, 2013, p.86). 
Los instrumentos más comunes que forman parte una estación son: 
 
- Termómetro: Determina la temperatura en diversas horas del día. 
- Barómetro: Determina la presión atmosférica en la superficie. 
- Pluviómetro: Determina la cantidad de agua caída sobre el suelo en metros